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4-mar-2010 © www.fisica-interessante.com 1/39

3 - Modelos Mentais(Johnson-Laird)

Estágio Curricular Supervisionado em Física II


O que é Realidade?

Leis, Teorias,

Princípios e conceitos

causas? (não-

observáveis)

REALIDADE MODELO

fenômenos imagem de A (observações

)

A

D

B

C


Modelos mentais

• Craik (1943):• análogos estruturais do mundo• percepção: tradução de eventos externos

em modelos internos• raciocínio: manipulação das

representações simbólicas• resultado traduzido em ações


Modelos mentais

• “Entender um evento é saber como ele écausado, o que resulta dele, como provocá-lo, influenciá-lo e evitá-lo.”(Johnson-Laird)

• “É ter um modelo de trabalho desse evento.”


Modelos mentais

• podem ser acompanhados de imagens• podem ser executados, i.e., podem

simular um sistema físico• são incompletos, instáveis e até

parcialmente ad-hoc• não são científicos: mantêm superstições

porque custam pouco esforço


Regra de ouro

• utilizamos experiências anteriores para reduzir a busca de alternativas

• efeito de pressupostos, preconceitos e pseudonecessidades: concepções intuitivas

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Exemplo

• Um caçador sai de sua casa pela manhã e anda 2km para o Sul e não encontra caça.

• Anda 2km para o Leste, encontra e mata um urso.

• Anda 2km para o Norte e chega em casa.

• Qual a cor do urso?


Exemplo

a)

b)

c)

d)


A Teoria de Johnson-Laird

• construtos representacionais:– modelos mentais (alto nível)– imagens (alto nível)– proposições (baixo nível)

• Modelos Mentais liberam a cognição humana de trabalhar com código proposicional


Representações

• externas × internas• verbais × não-verbais


Representações externas

• mapas• diagramas• textos


Representações internas

• não captamos o mundo exterior diretamente

• precisamos representá-lo interiormente

• podem ser:– analógicas: visuais, olfativas, tácteis, etc.– proposicionais: fórmulas, leis, princípios

– modelos mentais

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Representações não-verbais

• analógicas (semelhança de estrutura), • não discretas (não individuais)• concretas (representam entidades reais e

particulares do mundo exterior) e • específicas do meio pelo qual a

informação é adquirida


Representações Verbais

• arbitrárias, • individuais, • abstratas, • regradas


Representações proposicionais

• tipo-linguagem (captam conceitos)• representações mentais de uma

proposição verbalmente exprimíveis de objetos, eventos, estados de coisas, etc.

• “são interpretadas como verdadeiras ou falsas à luz de modelos mentais”


Exemplo

• “O quadro está na parede”

• afirmação verdadeira para qualquer posição do quadro ou mesmo que esteja junto ao chão


Exemplo

• “A força resultante que atua sobre um corpo imprime-lhe uma aceleração que éna direção da força e tem uma intensidade inversamente proporcional à massa do corpo”

• ⇒ em qualquer outra língua• ⇒ F=ma


Linguagem mental

• mente trabalha em ‘mentalês’, código proposicional próprio

• qualquer representação poderia ser traduzida para ‘mentalês’

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Imagens ×××× proposições

• proposicionalistas: imagens podem ser reduzidas a representações proposicionais

• imagistas: “imagens são modelos mentais vistos de uma certa perspectiva”(Johnson-Laird)


Estágios do raciocínio

• compreensão das premissas• formulação de uma conclusão inédita• procedimentos de revisão

• erros: memória de trabalho limitada; revisão incompleta


Exemplo

• O abajur está à direita do bloco de notas• O livro está à esquerda do abajur• O relógio está à frente do livro• O vaso está à frente do bloco de notas• Qual a posição relógio rel. ao vaso?


Princípio da Computabilidade

• modelos mentais são computáveis: procedimentos executáveis por uma máquina

• Psicologia Cognitiva: mente como computador


Princípio da Finitude

• modelos mentais são finitos: não podem representar um domínio infinito

• (o cérebro é finito)

• ⇒ possível modelar mentalmente o cérebro?


Princípio do Construtivismo

• modelos mentais são construídos: – a partir de elementos básicos – organizados em uma certa estrutura– para representar um estado de coisas

• existe um número infinito de estados de coisas mas apenas um mecanismo finito (cérebro)

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Construção

• percepção visual ⇒ única entidade

• discurso (indeterminado, compatível com muitos estados diferentes) ⇒ problema


Princípio da Economia

• um único estado mental representa toda uma descrição de estado de coisas, ainda que de forma incompleta

• cada nova asserção pode implicar revisão do modelo para acomodá-la


Exemplo

• “O livro está sobre a prateleira”: aplicável a todos os livros que estão lá

• pode ser tornada específica para aquelelivro ao qual se refere

• especificação pode levar a contradições ⇒ revisão

• imagem: mesma informação mas vista de um ângulo específico


Conteúdo conceitual

• concepção que o ser humano tem do mundo é função do seu aparato conceitual⇒ conteúdo conceitual do modelo é limitado

pela natureza do aparato cognitivo humano

• ⇒ ...


Princípio da Não-Indeterminação

• modelos mentais só podem representar indeterminações se não resultar em incomputabilidade (crescimento exponencial em complexidade)

• acomodações sucessivas levam a crescimento intratável do número de interpretações do modelo


Princípio da Predicabilidade

• um predicado não pode ter interseção vazia de aplicabilidade com outros predicados

• conceito definido por predicados que não tivessem nada em comum seria não natural e não estaria normalmente representado em modelos mentais

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Princípio do Inatismo

• todos os primitivos conceituais são inatos

• também há primitivos procedimentais inatos


Princípio do Inatismo

• existe um número finito de primitivos conceituais: campos semânticos e operadores semânticos

• campos semânticos: conceitos• operadores semânticos: relações entre os

conceitos (tempo, espaço, possibilidade, causa, intenção, etc.)


Princípio da Identidade Estrutural

• estrutura do modelo ≈ estrutura dos estados de coisas

• questão de economia: até as relações estruturais no modelo devem ter seu papel


Modelos físicos

• relacional: quadro formado por elementos, suas propriedades e relações entre eles

• espacial: relações espaciais (localizações)

• temporal: seqüência de quadros de dimensão constante, em ordem temporal

• cinemático: temporal, psicologicamente contínuo; representa mudanças e movimentos

• dinâmico: cinemático com relações causais• imagem: vista da representação


Modelos conceituais

• monádico: representa asserções sobre indivíduos, suas propriedades e identidades: elementos, = e ≠ e incerteza

• relacional: relações abstratas entre entidades do modelo monádico

• meta-lingüístico: expressões lingüísticas e relações entre elas e elementos do monádico

• conjunto-teórico: conjuntos, suas propriedades e relações entre eles


Exemplos

Monádico escultor = artista (artista)

Relacional a – b a – b a –

Meta-linguístico homem ‘João’ → homem homem

Conjunto-teórico b1 b1 b2 b3

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Aplicação ao ensino

• aprender: construir modelos mentais• ensinar: facilitar a construção e revisão de

modelos mentais• professor:

– apresenta modelos conceituais projetados para facilitar seu entendimento e ensino

– espera que seus alunos construam modelos mentais consistentes com eles


Referências


Referências

• MOREIRA, Marco Antonio. Teorias de Aprendizagem. cap. 12.

• EISENC, Michael & KEANE, Mark T. Psicologia Cognitiva.

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